CN101734810A - 富藻水综合治理方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种富藻水综合治理方法及其系统，它包括进水、过滤、清理、收集微藻等步骤。由于本发明在微藻收集器内腔设置多层微孔滤膜微藻层且在内腔顶部设置有可对微孔滤膜微藻层进行清理的微藻收集刷，将微孔滤膜应用到了藻类收集领域，巧妙的解决了滤膜清洗和藻类收集的问题，实现了不间断进水工作模式下的清洗、收集一体化操作，大大延长了设备的工作周期，提高了藻类收集器的工作效率，具有更高的过滤效率和微藻截留率。

Description

富藻水综合治理方法及其系统
技术领域
本发明涉及一种环境工程领域，特别是涉及一种富藻水综合治理方法及其系统。
背景技术
近几年来我国受水藻污染的情况一直很严重，对于水藻的处理一直是困扰着相关部门的一大难题。现有的除藻技术种类繁多，方法新颖，各式各样，技术也越来越先进，但总体存在着处理成本过高、处理效率较低、不能连续运行等缺陷。
1.机械捞藻法机械捞藻法是一种用机械代替人工，将水面上大量生长的藻类捞出的方法。但是水体中能捞取出的藻量微乎其微，藻水分离效率不高，收集的富藻浓度低，与投入不成比例，使藻类的减少量少到可以忽略不计的程度，捞藻的速度远远比不上藻类的生长速度，并且需要花费大量人力物力，处理成本过高，并且不能连续运行，能耗较高，工作效率低。
2.滤网式收集法该技术是的核心是一定孔径的滤网，在仪器的顶部装配着一个透水的漂浮垫子，底部安装沉重装置，在藻类爆发的区域内操作时，这种垫子类似鱼网，将蓝藻拖出水域。但是存在后续处理的问题，也不能连续运行。
3.排气分离式收集法特点在于装置的底部安装有气泡发生器，将待处理的水体吸收进来，蓝藻在装置中被碾碎，水面以上的一个部件将蓝藻粘住排出艇外，之后，水被排出。虽然藻类去除率很高，但该技术能耗较高，设备成本也高。
4.吸藻法利用梯形浮筒将水体表面富集的水华藻通过泵吸收集，该吸藻设备由梯形槽组件、支架、盖板、铰链和水泵管组成，在梯形槽内装有梯形槽组件，其前段设置一个调节器，两边固定一个插槽，两层滤网栅栏插入槽类，利用双层滤网富集微藻，再进行收集。但该法的去除效率取决于滤网的孔径，孔径过高则收集效率低，过低则影响水的流量，成本也较高。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种具有较高过滤效率和微藻截留率的富藻水综合治理方法。
本发明的另一个目的在于提供一种结构简单、实用的富藻水综合治理系统。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
本发明是一种富藻水综合治理方法；它包括以下步骤：(1)进水，原水通过潜污泵提升至进水池中，在进水池中加上一定的压力后流入微藻收集器；(2)过滤，微藻收集器中设有多层微孔滤膜，形成多层微孔滤膜滤池，水通过微孔滤膜过滤，过滤后的水通过中空管流入副箱排出微藻收集器，同时，过滤中悬浮微藻吸附于微孔滤膜内侧，逐渐形成微藻层；(3)自动清理，随着微孔滤膜上微藻层的积累，微孔滤膜过滤阻力增加，微藻收集器水位逐渐升高，当微藻收集器内压力到设定的值时，自动控制系统会控制打开微藻收集器下方的排污阀，同时控制微藻收集刷开始进行微藻层的清理工作，这时来自进水池的进水不再经过微孔滤膜过滤而是作为冲洗水将清理下的微藻通过下方排污阀冲入微藻收集池中。
本发明还包括步骤(4)收集微藻，将微藻收集池内收集的高浓度微藻经压滤后形成藻泥或藻饼，与猪粪按一定比例混合后填入发酵池中，发酵生产沼气。
本发明是一种富藻水综合治理系统；它包括潜水泵、进水池、微藻收集器、微藻收集池；所述的潜水泵的出水口连通进水池的进水口，进水池的出水口通过出水阀连通位于微藻收集器下部的进水口，在微藻收集器的上部设有回流口和净水出水口，回流口通过管道连通进水池，在微藻收集器的下部开设污水出水口，污水出水口通过排污阀连通微藻收集池；在微藻收集器内腔设置多层微孔滤膜且在内腔顶部设置有可对微孔滤膜进行清理的微藻收集刷。
采用上述方案后，由于本发明在微藻收集器内腔设置多层微孔滤膜微藻层且在内腔顶部设置有可对微孔滤膜微藻层进行清理的微藻收集刷，将微孔滤膜应用到了藻类收集领域，巧妙的解决了滤膜清洗和藻类收集的问题，实现了不间断进水工作模式下的清洗、收集一体化操作，大大延长了设备的工作周期，提高了藻类收集器的工作效率，具有更高的过滤效率和微藻截留率。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的试验操作流程图。
具体实施方式
一、工艺
如图1所示，本发明是一种富藻水综合治理方法；它包括以下步骤：(1)进水，原水通过潜污泵1提升至进水池2中，在进水池2中加上一定的压力后流入微藻收集器3；(2)过滤，微藻收集器3中设有多层微孔滤膜34，形成多层微孔滤膜滤池，水通过微孔滤膜34过滤，过滤后的水通过中空管流入副箱(清水池)排出微藻收集器3，同时，过滤中悬浮微藻吸附于微孔滤膜34内侧，逐渐形成微藻层；(3)自动清理，随着微孔滤膜34上微藻层的积累，微孔滤膜34过滤阻力增加，微藻收集器3水位逐渐升高，当微藻收集器3内压力到设定的值时，触发压力开关向PLC发出信号，自动控制系统会控制打开微藻收集器3下方的排污阀6，同时控制微藻收集刷7开始进行微藻层的清理工作，这时来自进水池2的进水不再经过微孔滤膜34过滤而通过中空管流入副箱(清水池)排出，而是作为冲洗水将清理下的微藻通过下方排污阀6冲入微藻收集池4中，从而达到在不间断连续进水工作模式下同时进行微藻收集和收集器自动清理的双重目的；(4)收集微藻，将微藻收集池4内收集的高浓度微藻经压滤后形成藻泥或藻饼，与猪粪按一定比例混合后填入发酵池中，发酵生产沼气。
二、过滤系统
如图1所示，它是根据本发明富藻水综合治理方法设计的系统，包括潜水泵1、进水池2、微藻收集器3、微藻收集池4、出水阀5、排污阀6、微藻收集刷7、粗格栅8、进水阀9、压力表10。
所述的潜水泵1的出水口通过管道和设置在管道上的粗格栅8、进水阀9连通进水池2的进水口，进水池2的出水口通过出水阀5连通位于微藻收集器3下部的进水口，在进水池2与微藻收集器3之间连通的管路上还设有压力表10。在微藻收集器3的上部设有回流口31和净水出水口32，回流口31通过管道连通进水池2，在微藻收集器3的下部开设污水出水口33，污水出水口33通过排污阀6连通微藻收集池4；在微藻收集器3内腔设置多层微孔滤膜34且在内腔顶部设置有可对微孔滤膜34进行清理的微藻收集刷7。
三、性能测试
1、现场试验操作及采样流程简述：
如图2所示，设备开机运行调试，首先测定原水温度、溶解氧等参数，待设备运行3小时稳定后开始记录膜压力、通量、清洗时间、膜通量恢复状况等参数，同时进行原水和出水水样采集，标明标号批次，带回实验室检定水质指标。
2、试验初步结果及分析
(1)叶绿素a和COD去除率
试验以叶绿素a为主要控制指标，考察连续自清洁微藻收集设备对富营养化水体中藻类的去除能力，同时考察了处理前后COD和溶解氧等水质参数的变化情况。试验结果显示，连续式自清洁微藻收集设备对叶绿素a的去除率在76％～93％之间，对COD的去除率在78％～92％，溶解氧恢复情况良好。具体数据见表二。
表二连续式自清洁微藻收集设备对叶绿素a和COD的去除率(温度：19.9℃)
Figure GSA00000020225800051
(2)膜通量、压力和刷洗恢复情况
试验考察了连续式自清洁微藻收集设备在不同工作阶段膜通量和压力的变化情况以及设备在刷膜反冲洗之后膜通量的恢复状况，作为检验设备工作状态的主要依据。实验结果显示，在进水水泵频率恒定为40.45Hz的情况下，设备刚开始运行时膜通量在10t/m2·h左右，压力为0.11MPa；设备运行3小时后膜通量降到4t/m2·h左右，压力上升为0.20MPa；经过10s的刷膜反冲洗后膜通量恢复到7.8t/m2·h左右，压力下降为0.16MPa。具体运行参数见表三。
表三连续式自清洁微藻收集设备操作通量、压力变化
Figure GSA00000020225800061
(3)结论
●连续式自清洁微藻收集设备对叶绿素a的平均去除率在84.5％左右，COD平均去除率在85％左右，说明该设备对水体中藻类的去除具有较为显著的效果。
●连续式自清洁微藻收集中试设备的工作通量最高达到10t/m2·h左右，运行一段时间后通量降低到4t/m2·h，但经过刷膜反冲洗后能够使膜通量恢复到7.8t/m2·h，恢复效率达到78％左右，证明通过微藻收集刷能够有效的清除膜面污垢、恢复膜的通透性，从而保证设备连续有效的运行。同时进水操作压力在0.11-0.20MPa左右波动，改变范围不大，保证设备节能高效连续的运行。
本发明的重点就在于：将微孔滤膜应用到了藻类收集领域。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (4)

1.一种富藻水综合治理方法；它包括以下步骤：(1)进水，原水通过潜污泵提升至进水池中，在进水池中加上一定的压力后流入微藻收集器；(2)过滤，微藻收集器中设有多层微孔滤膜，形成多层微孔滤膜滤池，水通过微孔滤膜过滤，过滤后的水通过中空管排出微藻收集器，同时，过滤中悬浮微藻吸附于微孔滤膜内侧，逐渐形成微藻层；(3)自动清理，随着微孔滤膜上微藻层的积累，微孔滤膜过滤阻力增加，微藻收集器水位逐渐升高，当微藻收集器内压力到0.16-2MPa时，自动控制系统会控制打开微藻收集器下方的排污阀，同时控制微藻收集刷开始进行微藻层的清理工作，这时来自进水池的进水不再经过微孔滤膜过滤而是作为冲洗水将清理下的微藻通过下方排污阀冲入微藻收集池中。
2.根据权利要求1所述的富藻水综合治理方法；其特征在于：所述的步骤(2)中，过滤后的水通过中空管流入副箱后再排出微藻收集器。
3.根据权利要求1所述的富藻水综合治理方法；其特征在于：它还包括步骤(4)收集微藻，将微藻收集池内收集的高浓度微藻经压滤后形成藻泥或藻饼，与猪粪按一定比例混合后填入发酵池中，发酵生产沼气。
4.一种根据权利要求1所述的富藻水综合治理方法设计的系统；其特征在于：它包括潜水泵、进水池、微藻收集器、微藻收集池；所述的潜水泵的出水口连通进水池的进水口，进水池的出水口通过出水阀连通位于微藻收集器下部的进水口，在微藻收集器的上部设有回流口和净水出水口，回流口通过管道连通进水池，在微藻收集器的下部开设污水出水口，污水出水口通过排污阀连通微藻收集池；在微藻收集器内腔设置多层微孔滤膜且在内腔顶部设置有可对微孔滤膜进行清理的微藻收集刷。
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